Question

隨著我國各大電網互聯，發生短路故障后系統短路電流巨大，而且短路電流波及范圍擴大，超導限流器這種電力設備應運而生，可以限制電網的短路電流水平、減少短路電流對電網的沖擊，隔斷電網短路電流的傳播，維護電網的穩定。它的電阻R隨電流I變化關系如圖所示。如圖為35千伏／90兆瓦超導限流器，接入電網的示意圖。

⑴ 當電路中的電流為2kA時，電路中用電器消耗的功率是多大？（3分）

⑵ 為使用電器短路后電路能保持穩定狀態，R₀應滿足什么條件？（3分）

⑶ 在R₀滿足條件時，有人把超導限流器稱為“不斷電保險絲”，請你說明理由。（3分）

 

Answer 1

【答案】

（1） 7×10⁷W  （2）14Ω （3）當電路正常工作時，超導限流器電阻為0Ω，對電路無影響；而用電器突然短路時，超導限流器電阻突然增為14Ω，使電網中的電流在正常范圍內波動。（3分）

【解析】

試題分析：（1）P=U10³=7×10⁷W（3分）

（2）R₀=（3分）

（3）在R0滿足的條件下，有人把超導限流器稱為“不斷電保險絲”，理由是：當電路電流小于某一電流值（2.5kA）時，限流器電阻為0，電路正常工作；當電路短路時，限流器電阻為一定值，電路電流減小，處于穩定狀態．

考點：電功率的計算；歐姆定律的應用．

點評：（1）從限流器的特性上分析，只有電流很大（基本上是發生短路或用電器總功率過大）時，才具有電阻值，使得電源不會短路，起保護作用；

（2）普通保險絲，電流過大時熔斷保護電路，但故障排除后，需更換保險絲，比較麻煩；超導限流器既能起到保護電路的作用，又不會斷電，因此稱為“不斷電保險絲”．